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毕业设计（论文）题 目 道谭水电站一次 及发电机保护设计 专 业 电气工程及其自动化（电力） 班 级 电 力 1 0 2 学 生 指导教师 2014 年 系: 系 主 任: 批准日期: 毕 业 设 计（论 文）任 务 书电力 系 电气工程及其自动化专业 102班 学生 一、毕业设计(论文)课题 道谭水电站一次及发电机保护设计 二、毕业设计(论文)工作自2010年3月1日起至2010年06月15日止三、毕业设计(论文)进行地点 教2楼330 四、毕业设计(论文)的内容要求 （一）设计内容 1 、查阅文献资料，了解水电站在国内外的发展现状 ；阅读外文资料并至少翻译一篇与设计内容相关的外文文献。 2、分析原始资料，根据道谭水电站的特点，拟定水电站电气一次主接线方案；并进行技术，经济等方面的论证比较，选择最优方案。 3、根据道谭水电站的实际情况以及特点，设计出其厂用电系统，并绘制出厂用电接线图。 4、根据最终确定的道谭水电站主接线方案，选择短路点和进行短路电流计算，并根据短路电流计算结果对一次设备进行选型。 5、发电机保护设计、继电保护定值计算等；并依据计算结果选择继电保护元件。 6、完成下列图。 （1）电气主接线一次展开图及布置图。 （2）继电保护展开图，原理图及其接线图。 毕业设计论文（二）设计要求 1、设计方案要进行论证、比较，综合择优。 2、设计计算原理、公式、图表、引用资料来源要详细完整。 3、文字要简练明确。 4、选型、计算结果要表格化。 5、图纸制作规范，计算机绘图，图形、标号要符合标准。 6、装订、打印、页码等要规范、完整，文字大约60页左右。 负责指导教师 指导教师 接受设计论文任务开始执行日期 2014.3.1 学生签名 毕业设计（论文）进度表 电力 系月日周次任务阶段名称及详细项目检查日期检 查 结 果23 452421收集论文所需资料31623撰写开题报告17234翻译英文文献24315分析原始资料并拟定电气主接线方案176对电气主接线进行经济技术比较，确定最终的电气一次主接线方案8 147选择短路点，分析计算短路电流15218电气一次设备选型225910画出电气一次布置图、接线图 6 19 1112继电保护设计及保护定值计算202613画出继电保护接线原理图及展开图662791415整理打印毕业设计稿、计算机绘图101616修改存在问题、答辩指导教师(签名) 田录林 学生(签名) 2014年 2月 24 日摘 要电气主接线是发电厂电气的核心部分，是构成电力系统的重要环节。其接线方式设计的合理与否对发电厂本身，甚至对整个电力系统的可靠供电、灵活运行、方便检修以及经济合理性均起着决定性的作用。同时也影响电气设备选择、配电装置布置、继电保护与控制方式的确定。故主接线方案的合理确定是十分必要的。本论文综合考虑了各方面因素，通过对道谭水电站电气主接线的设计以及发电机保护的整定计算，加深了对大学所学专业理论知识的理解与掌握。本论文首先从分析道谭水电站的原始资料出发，给出了可能适合的几种电气主接线方案，并对其进行了较为详细的论证比较，从其中选出一种最合理的主接线方案作为道谭水电站的最终主接线方式。然后根据原始资料数据，进行短路电流计算、电气设备选择及校验和配电装置的设计。最后以发电机G1、G2和G3、G4为例，分析其故障、不正常运行方式，并参考发电机保护配置相关规程，选择合理的保护配置，并对所选保护设备进行了整定计算，绘制了保护原理接线图及展开图。关键词: 电气主接线，短路电流，发电机，继电保护ABSTRACThe electrical host wiring is the core of the power plant electrical part, constitutes the electrical power system key link. Its connection way determinate to the whole electrical power system as well as the power plant itself power supply reliability, the movement flexibility, the overhaul convenience or not and the economical rationality is playing the decisive role, simultaneously also to the power plant electrical equipment choice, the power distribution equipment arrangement, the relay protection and the control mode draws up has the very tremendous influence. Therefore determined reasonably the host wiring plan is extremely essential. The present paper research electrical host wiring overall evaluation various aspects factor, by setting calculation of the electrical host wiring and the bus protection of the Station to inforce the professional knowledge.This paper first analyzes the raw data of Dao Tan hydropower station,Several possible electrical main wiring program will been given and carried on the detailed comparison proof to its, to choose an ideal main Connection as the finally the main wiring way of the Dao Tan hydropower station. And then based on the raw data to carry on the short-circuit current the computation and the electrical equipment choice and the verification,As well as the design of power distribution devices; Finally, take the generator G1、G2、G3、G4 as a example, Through to its breakdown movement way and unnormal operation way analysis, referencing generator protection disposition related regulations, to choose its reasonable protection disposition form, and to choose the equipment to carry on the setting and calculation , has drawn the principle wire diagram and expand diagram.KEYWORDS: electrical host wiring，short-circuit current，generators， relay protection 92014届电气工程及其自动化（电力）专业毕业设计（论文）第1章 绪论1.1 毕业设计（论文）课题来源本课题是道谭水电站一次及发电机保护设计，主要来源于生产实际，本课题属于工程设计类。1.2 选题的目的及意义电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业。在地球传统能源日益紧张的情况下，世界各国普遍优先开发水电，大力利用水能资源。水电站可以减少火电站对环境的污染，可以很好地改善电能质量等，因此水电站的建设具有很重要的意义1。1.3 本课题在国内外的研究状况及发展趋势1.3.1 水电站的发展随着经济的快速发展，电力市场形势发生了根本变化，由过去电量和容量“双缺”演变为电量相对过剩和调峰容量严重不足，这给水电的发展带来了良好的机遇。这就要求我们在继续重视小水电开发的基础上，进行阶梯开发，建设水电基地2。1.3.2 电气一次设计的现状及发展电力生产的首要任务就是要做到安全可靠，电气主接线是发电厂变、电站电气设计的主要部分，其最基本的要求就是要保证供电的可靠性。分析判断主接线可靠性时，需要把发电厂的实际情况考虑在内。此外主接线的设计一定要灵活、简单，方便人们掌握。在保证安全可靠地基础上，还应考虑经济性。电气主接线的设计必须方便发电厂以后的扩建和减少施工量。要在原有设计的基础上做一些优化处理，这样一来可以达到优化布置的效果3。1.3.3 继电保护的现状与发展与传统继电保护相比较，微机保护有许多优点，其主要特点有：改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高；可以方便地扩充其他辅助功能；工艺结构条件优越；可靠性容易提高；使用灵活方便，人机界面越来越友好；可以进行远方监控4。继电保护技术的发展趋势是向着数字化，网络化，智能化，多功能一体化和虚拟化发展5。1.4 本课题主要研究内容1.4.1 设计内容1 、查阅文献资料，了解水电站在国内外的发展现状 ；阅读外文资料并至少翻译一篇与设计内容相关的外文文献。2、分析原始资料，根据道谭水电站的特点，拟定水电站电气一次主接线方案；并进行技术，经济等方面的论证比较，选择最优方案。3、根据道谭水电站的实际情况以及特点，设计出其厂用电系统，并绘制出厂用电接线图。 4、根据最终确定的道谭水电站主接线方案，选择短路点和进行短路电流计算，并根据短路电流计算结果对一次设备进行选型。5、发电机保护设计、继电保护定值计算等；并依据计算结果选择继电保护元件。 6、完成下列图。 （1）电气主接线一次展开图及布置图。 （2）继电保护展开图，原理图及其接线图。1.4.2 设计要求1、设计方案要进行论证、比较，综合择优。2、设计计算原理、公式、图表、引用资料来源要详细完整。 3、文字要简练明确。 4、选型、计算结果要表格化。5、图纸制作规范，计算机绘图，图形、标号要符合标准。 6、装订、打印、页码等要规范、完整，文字大约60页左右。第2章 电气主接线设计2.1 原始资料分析道谭水电站原始资料:水电站馈线：两回110KV经20公里架空线与系统连接，系统容量550MVA； 两回330KV经30公里架空线与系统连接，系统容量1100MVA。主变：（自选）发电机：2台容量100 MVA，电压10.5KV， cosN =0.875(超前)，=0.18， =107.1r/m，YY接法。2台容量50 MVA，电压10.5KV，cosN =0.85(超前)，=0.24，=107.1r/m，YY接法。电厂负荷：、机组自用负荷：5315KVA，1500KVA。 、公用负荷：21000KVA。 、坝顶负荷：2800KVA。其它：气象条件一般，年平均温度25，海拔800米，年利用小时4000h/a。（1） 分析该设计电厂为一中型水电站，其容量为250+2100=300MVA，占电力系统总容量300/（1100+550）100%=18.18%，超过了电力系统的检修备用容量8%-15%和事故备用容量10%的限额，说明该水电厂在未来电力系统中的地位和作用至关重要，且年最大负荷利用小时数位Tm=4000h，大于电力系统发电机组年最大负荷利用小时数3000h，而小于4000h，故该水电厂主要承担电力系统中的腰荷，从而该厂主接线的设计应以保证供电可靠性为主进行选择6。（2） 电压等级该水电站共有三个电压等级。10.5KV，发电机出口电压等级；110KV，由两回出线经20公里接入容量为550MVA的系统；330KV，由两回出线经30公里接入容量为1100MVA的系统。（3） 负荷情况厂用总负荷为5.675MVA（机组自用负荷：5315KVA+1500KVA=2.075MVA；公用负荷：21000KVA=2MVA；坝顶负荷：2800KVA=1.6MVA）（4） 环境条件气象条件一般，年平均温度25，海拔800米。2.2 电气主接线设计技术基础 电气主接线的基本要求,概括地说包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。安全可靠是电力工业的首要任务，电气主接线最基本的要求是供电可靠；灵活性主要包括操作方便性、调度方便性以及扩建的方便性；经济性主要考虑节省一次投资，占地面积少以及电能损耗少7。具有母线的电气主接线：单母线接线和单母分段接线；单母带旁路母线接线；双母接线和双母分段接线；双母带旁路母线接线；3/2接线和4/3接线。无母线的电气主接线：桥形接线（内桥和外桥）；以及发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电机组的单元接线和扩大单元接线8。2.3 主接线方案的拟定9主接线方案的拟定：根据任务书的要求，在对原始资料分析的基础上，根据对电源、电压等级、出线回路数、变压器台数、容量以及母线结构等不同因素的考虑。依据主接线设计的基本要求，从技术论证并淘汰一些明显不合理的方案。现将初步可能采取的方案列出，以便对其进行可靠性定量分析及比较，并对方案做进一步的优化组合，组成最佳方案，确定出技术上合理，经济上可行的最终方案。1、10.5KV电压等级四台发电机的单机容量分别为两台50MVA和两台100MVA，远大于相关设计规程对选用单母分段接线不能超过24MVA的规定，并且鉴于10.5KV系统出线回路不多，可确定为发电机-双绕组变压器单元接线。发电机出口可不装设断路器，但为调试发电机方便，应装设隔离开关，或采用扩大单元接线，既可以减少变压器台数和高压侧断路器数目，又能节省配电装置占地面积。通常，将两台50MVA机组以扩大单元接线的形式接入110KV系统，将两台100MVA的机组以单元接线的形式接入330KV系统。2、110KV电压等级此电压等级只有两回出线与系统相连，但是因为此水电站在电力系统中的作用和地位很重要，为满足供电可靠性和调度灵活性的要求，所以可采用单母分段接线形式、单母带旁路母接线形式或双母线接线形式，使其可靠供电。3、330KV电压等级此电压等级也是两回出线与系统相连，为满足供电可靠、调度灵活等要求，以及故障情况下出现断路器的检修时不致使该回路停电，可以采用的主接线形式有双母线接线形式、双母线带旁路母线接线形式或3/2接线形式。依据各电压等级最优方式组合，可列出以下几种方案，分别进行分析比较如下：方案：本方案采用了一个扩大单元接线与两个单元接线，其中发电机G1与G2以扩大单元接线与110KV电压等级相连接，而发电机G3与G4以发电机变压器单元接线方式与330KV电压等级相连接,110KV电压等级采用双母线接线形式，330KV电压等级采用双母线带专用旁路接线形式。主接线如图21所示： 图21 主接线方案方案：本方案采用四个单元接线，其中发电机G1与G2以发电机变压器单元接线与110KV电压等级相连接，发电机G3与G4也以发电机变压器单元接线与330KV电压等级相连接，110KV电压等级采用单母线接线带旁路母线接线形式，330KV电压等级采用双母线分段接线形式。主接线如图22所示：图22 主接线方案方案：本方案110KV系统侧采用桥形接线方式，330KV系统侧采用双母线接线方式，发电机依然采用单元接线方式。 图23 主接线方案方案：本方案发电机均用单元接线方式110KV系统侧与方案相同，而330KV系统侧采用一台半断路器接线方式，主接线如图24所示。 图24 主接线方案2.4主接线方案的比较方案： 发电机采用单元接线和扩大单元接线，这种接线具有接线简单、开关设备少、操作简便等优点；且故障可能性较小，可靠性较高；既能减少变压器台数和高压侧断路器数目，又能节省配电装置占地面积10。110KV电压等级双母线接线，此接线两组母线互为备用，也可以同时工作，并通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。其优点是接线简单明了；供电可靠性高，可通过隔离开关的倒闸操作，轮流检修一组母线而不致使供电中断，或一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路母线隔离开关时，只停该回路，但其操作步骤必须正确；调度和运行方式灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到任一母线上，能灵活适应系统中各种运行方式调度和潮流分布变化的需要，还可以完成一些特殊功能；扩建方便，向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电；便于试验，当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。不足之处，相较于单母线，所用设备较多，投资增加；在母线检修或故障时，作为倒闸操作电器的隔离开关，操作较复杂，容易发生误操作11。330KV电压等级双母带旁路母线接线，这种接线具有双母线接线的全部优点，并且运行操作方便，可靠性和灵活性更高，不影响双母线的运行方式，只是多用了一组旁路母线，一台旁路断路器，增加了投资和占地面积。方案： 110KV电压等级单母分段带旁路母线，接线简单清晰，设备少，投资小；与不分段的相比较，提高了可靠性和灵活性；两母线可并列运行，也可分裂运行；重要用户可以用双回路接于不同的母线段，保证不间断供电。缺点是当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，某回路的断路器检修，该回路停电。；扩建时需向两端均衡扩建。330KV电压等级双母线分段接线具有双母线接线的全部优点，并且可靠性和运行灵活性更高，但增加了断路器和隔离开关的数目，投资和占地面积有所增加。方案： 110KV电压等级内桥形接线。该接线所用高压断路器数目少，可以明显减少投资。但变压器的投入和切除较为复杂，需要动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运；若桥连断路器检修时，两个回路需解列运行，或出线断路器检修时，线路需较长时期停运12。330KV电压等级双母带旁路母线接线优缺点如方案中所述。方案： 110KV电压等级双母线接线的优缺点如方案中所述。330KV电压等级3/2接线方式的特点13：优点： （1） 有高度的可靠性。每一回路由两台断路器供电，发生母线故障时，纸条开与此母线相连的所有断路器，任何回路不停电，在事故与检修相重合情况下的停电回路不会多于两回。（2） 运行调度灵活。正常时两组母线和所有断路器都投入工作，从而形成多环形供电，运行调度灵活。（3） 操作检修方便。隔离开关仅作检修时用，避免了将隔离开关作操作用是的倒闸操作，检修任一断路器时，都不致使停电，而且可同时检修多台断路器，检修母线时，回路不需要切换。缺点： （1） 这种接线要求电源和出现数目最好相同，考虑交替布置，以提高运行可靠性和调度灵活性。（2） 所用断路器、电流互感器数目多，投资非常大。（3） 断路器动作次数频繁，检修次数增多。（4） 二次控制接线和继电保护都较复杂。2.5 主接线方案的确定综合分析上述四种方案，再结合该水电站为中型水电站和其在电力系统中的重要地位及作用等实际情况，拟定的主接线应以可靠性和经济性为主。首先方案投资非常大不予考虑；方案虽接线简单，设备少，经济性好，但110KV与330KV系统之间不利于交换功率，可靠性、灵活性相对较低；方案接线和操作较为复杂，且较方案多一台变压器，占地面积增大，而与方案的经济性相当。与方案比较，方案的运行可靠性和调度灵活性更高，接线简单，操作较方便，同时其投资也相对合理，故方案最能满足可靠性和经济性要求。综上，选取方案为最终的主接线方案。第3章 厂用电设计3.1 厂用电设计原则厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟地新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证机组安全经济地运行。其具体要求如下14：（1） 接线方式和电源配置，应充分考虑厂用电设备在正常、事故、检修、启动、停运等方式下地供电要求，并尽可能地使切换操作简便，使启动（备用）电源能迅速投入。（2） 尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，避免引起全厂停电故障。各台机组的厂用电系统应独立，以保证在一台机组故障停运或其辅助机发生电气故障时，不影响其他机组的正常运行。（3） 充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，尤其注意对公用厂用负荷的影响。要方便过渡，尽量少改变接线和更换设备。3.2 厂用电负荷的分类根据厂用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度，其重要性可分为五类15：（1） 类：指短时停电将影响人身或设备安全，使机组运转停顿或发生电量大幅度下降的负荷。（2） 类：只允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运转的负荷。（3） 类：长时间停机不致直接影响正常生产，只会引起生产不便。（4） 事故保安负荷：指停机过程中及停机后一段时间内仍应保持供电的负荷。（5）不间断供电负荷：在机组启动、运行到停机过程中，甚至停机以后的一段时间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷。3.3厂用电接线形式发电厂厂用电系统通常都采用单母线分段接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。一般水电厂最基本的厂用负荷是水轮机调速系统和润滑系统油泵、压缩空气系统的空气压缩机、发电机冷却系统和润滑系统的水泵、全厂辅助机械系统的电动机、闸门启闭设备、照明及水利枢纽等设施用电。水电厂厂用电接线采用单母线分段接线形式。对中小型水电厂通常厂用母线只分为两段，由两台厂用变压器以暗备用方式给两段厂用母线供电15。3.4厂用变压器的选择根据厂用电系统的电压等级和电源引接处的电压确定厂用变压器的电压，一般中小型水电站厂用电为6KV和0.4KV。工作变压器的台数和型式主要与高压厂用母线段数及电压等级有关。厂用变压器的容量必须满足厂用电机械从电源获得足够的功率。除了考虑所接负荷因素外，还应考虑发电机自启动时的电压降，变压器低压侧的短路容量及留有一定的备用裕度。根据厂用变压器选择原则，选取道谭水电站10KV与6KV电压等级之间厂用变压器T5、T8、T11型号为S71000/10与机组自用变压器T6、T7、T9、T10型号为SZ9500/10，其技术参数如下表31和表32，6KV与0.4KV电压等级之间厂用变压器型号为SZ9500/10，其技术参数如下表32。表31 10KV电压等级厂用变压器型号额定容量（KVA）额定电压（KV）空载损耗（KW）短路损耗（KW）空载电流（%）阻抗电压（%）联结组标号高压低压S71000/110100010.5618011.61.45.5Yd11表32 6KV电压等级厂用变压器型号额定容量（KVA）额定电压（KV）空载损耗（KW）短路损耗（KW）空载电流（%）阻抗电压（%）联结组标号高压低压SZ9500/1050010.5或60.41.045.251.24.0Yyn03.5 厂用电系统设计图根据上述要求，结合本水电站为中小型水电站，以及厂用电分为6kV和380V两个电压等级的实际情况，其厂用电设计详见下图31。图31 道谭水电站厂用电系统图第4章 短路电流分析计算4.1 计算说明本计算书是道谭水电站工程初步设计阶段的电气主接线短路电流计算书，用来校验所选电气设备的热稳定强度、动稳定强度等相关参数。其中参考了短路电流实用计算方法16中的有关短路电流计算部分的相应公式及方法。4.1.1 基本资料基准容量：Sj=100MVA基准电压：各级电压的平均值，即1.05倍额定电压。系统：按无穷大考虑。主变压器的选择17：容量的确定：采用单元接线的主变压器容量应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度；发电机的最大连续容量，扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组平均温升在标准环境温度或冷却水温度不超过650C的条件两者中的较大者选择。考虑到布置和引线的方便，连接两种升高电压母线的联络变压器一般只设置一台，最多不超过两台。为保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求，或在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统，联络变压器的容量一般不应小于接在两种电压母线上的最大一台机组容量；还应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下有功功率和无功功率交换。主变压器型式和机构的选择：应考虑相数（容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和330KV及以下电力系统中，考虑到经济性、运输方便性等，一般选用三绕组变压器）、绕组数与结构（双绕组、三绕组、多绕组、自耦式及低压绕组分裂式）、绕组联结组号、阻抗和调压方式、冷却方法等综合因素来确定。对于主变压器T1，选取110KV三相双绕组无励磁调压变压器SFP120000/110，其相关技术参数如下表41。表41 主变压器T1技术参数型号额定容量（KVA）额定电压（KV）空载损耗（KW）空载电流（%）负载损耗（KW）阻抗电压（%）联结组标号高低SFP12000/11012000011010.51070.5542210.5YNd11根据道谭水电站的综合实际情况和主变压器的选择原则，道谭水电站主变压器的选择结果如下。对于主变压器T2和T3，选取330KV三相双绕组无励磁调压变压器SFP120000/330其相关技术参数如下表42。表42 主变压器T2、T3技术参数型号额定容量（KVA）额定电压（KV）空载损耗（KW）空载电流（%）负载损耗（KW）阻抗电压（%）联结组标号高低SFP120000/33012000034510.51000.5635614.25YNd11对于330KV与110KV系统之间的联络变压器T4选取三相三绕组自耦变压器SFP150000/330，其相关技术参数如下表43。表43 联络变压器T4技术参数型号额定容量（KVA）额定电压（KV）空载损耗（KW）负载损耗（KW）高中低高中高低中低SFP15000/330150000/150000/40003451211114157384106型号阻抗电压（%）联结组标号高中高低中低SFP150000/3301025.113.2YNd114.2各元件电抗标幺值的计算184.2.1电抗有名值和标幺值变换的计算公式：发电机： 双绕组变压器： 系统： 线路： 三绕组变压器： 式中：变压器高中压线圈间的电压百分比；变压器高低压线圈间的电压百分比；变压器中低压线圈间的电压百分比。4.2.2 各元件电抗标幺值110KV线路：330KV线路：110KV系统：330KV系统：则有：110KV侧：330KV侧：双绕组变压器：T1：T2、T3：三绕组变压器T4： 发电机：G1、G2：G3、G4：4.3 系统主接线简化图4.3.1 短路点的选择根据短路点的选择应满足通过导体和电器的短路电流为最大的点作为短路计算点的原则：选择d1、d2、d3、d4四个短路点如下图41所示。4.3.2 主接线单线图将最终选取的主接线方案转化成单线图，如图41。 图41 系统主接线单线图4.3.3 等值电抗图由道谭水电站电气主接线图和相关参数，可由系统主接线单线图绘制电气主接线等值电抗图，如图42。图42 系统主接线等值电抗图4.4 各短路点短路电流计算4.4.1 d1点短路、对d1点进行网络化简图43 d1点短路电抗图1 对上图做进一步化简得图44。图44 d1点短路电抗图2 利用网络中间节点消去法得： 、求取计算电抗 计算公式 ： G1、G2： G3、G4： S1： S2： 、短路电流周期分量标幺值系统S1、S2侧取无穷大电源，则其短路电流标幺值为：S1： S2： 由计算电抗值查水轮机运算曲线得各时刻短路电流周期分量标幺值如下表44。表44 d1点短路电流周期分量标幺值G1、G20.244.6473.7643.4333.2203.151G3、G41.320.7950.7800.8060.8680.868、各短路电流周期分量有名值短路电流周期分量任意时刻有名值计算的相关计算公式：基准电流：无限容量电源：有限容量电源： 归算到10.5KV侧的基准电流：各支路短路电流：S1：S2：G1、G2： G3、G4： 综上，d1点短路电流： 、短路容量计算计算公式： S1:S2：G1、G2： G3、G4： d1点短路容量： 、短路冲击电流及全电流最大有效值计算相关计算公式：三相短路冲击电流有效值：三相短路全电流最大有效值：d1点短路冲击电流及全电流最大有效值计算S1： S2： G1、G2： G3、G4： 4.4.2 d2点短路、对d2点进行网络化简 图45 d2点短路电抗图 、求取计算电抗G1、G2：G3、G4：S1： S2：、短路电流周期分量标幺值S1： S2： 由计算电抗值查水轮机运算曲线得各时刻短路电流周期分量标幺值如下表45：表45 d2点短路电流周期分量标幺值G1、G20.333.3852.9262.7542.8572.917G3、G40.641.6581.5591.5501.9502.137、各短路电流周期分量有名值归算到110KV侧基准电流： 各支路短路电流：S1：S2：G1、G2： G3、G4： 综上，d2点短路电流： 、短路容量计算S1:S2：G1、G2： G3、G4： d2点短路容量：、短路冲击电流及全电流最大有效值计算：S1： S2: G1、G2： G3、G4： 4.4.3 d3点短路、对d3点进行网络化简图46 d3点短路电抗图 、求取计算电抗G1、G2：G3、G4：S1： S2：、短路电流周期分量标幺值S1： S2：由计算电抗值查水轮机运算曲线得各时刻短路电流周期分量标幺值如下表下表46。表46 d3点短路电流周期分量标幺值G1、G20.492.2302.0401.9882.3202.504G3、G40.303.7273.1632.9502.9702.993、各短路电流周期分量有名值归算到330KV侧基准电流：各支路短路电流：S1：S2：G1、G2： G3、G4： 综上，d3点短路电流： 、短路容量计算S1：S2：G1、G2： G3、G4： d3点短路容量： 、短路冲击电流及全电流最大有效值计算S1： S2： G1、G2： G3、G4： 4.4.4 d4点短路、对d4点进行网络化简图47 d4点短路电抗图1 对上图做进一步化简得图48利用网络中间节点消去法得： 图48 d4点短路电抗图2 、求取计算电抗G1、G2：G3：G4：S1： S2：、短路电流周期分量标幺值S1：S2：由计算电抗值查水轮机运算曲线得各时刻的短路电流周期分量标幺值如下表47。表47 d4点短路电流周期分量标幺值G1、G21.550.6770.6680.6940.7220.722G30.951.1181.0801.0991.3081.308G40.186.1274.6234.1003.3003.081、各短路电流周期分量有名值归算到10.5KV侧基准电流：各支路短路电流：S1：S2：G1、G2： G3：G4： 综上，d4点短路电流： 短路容量计算：S1: S2： G1、G2： G3： G4： d4点短路容量： 、短路冲击电流及全电流最大有效值计算S1： S2： G1、G2： G3： G4： 4.5路电流计算表根据上述短路电流的计算过程及结果，绘制出短路电流计算结果表，详见下表48。 表48 短路电流计算结果第5章 电气一次设备的选择5.1 电气设备选择的一般原则19为了保证电气设备安全、可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来进行热稳定和动稳定校验。5.1.1 按正常工作条件选择、 额定电压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化。有时会高于电网的额定电压，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。通常，一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.11.15倍，而电网运行电压的波动范围，一般不超过电网额定电压的1.15倍。在选择电气设备时时，可按照电气设备的额定电压不应低于安装地点的电网额定电压，即。、 额定电流电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流，即。由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力可保持不变，故其相应回路的应为发电机、调相机和变压器额定电流的1.05倍；若变压器有可能过负荷运行时，应按过负荷确定（1.32倍的额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的；出线回路的除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷